摘要
川西地区地热资源类型多、储量大，是我国地热资源蕴藏丰富的地区之一。地下热水作为一种开发利用程度较高的地热资源，为川西地区的经济发展做出了不可磨灭的贡献。然而，由于地下热水的离子含量相对较高，盲目地开发利用地下热水容易使其进入地表水体或者地下含水层中，从而影响该地区水环境并破坏脆弱的生态系统，甚至影响当地的经济发展和人民的正常生活。因此基于川西高原地区地下热水的分布规律和水化学特征，分析地下热水开发对浅层地下冷水的影响，对于当地地下热水的合理开发和管理具有重要意义。 本论文结合《鲜水河断裂带温泉资源调查》项目选题，以川西高原地区为研究区域，通过资料收集和野外调查，获取研究区地下热水水样数据。利用piper三线图划分川西地区地下热水水化学类型，并对地下热水化学特征进行分析，再根据水化学分析结果选取典型研究区(典型区)。运用单因子指数法和主成分分析法确定典型区地下热水的特征影响因子，并依托visualmodflow软件建立典型区的地下水三维溶质运移模型，根据实测资料对模型进行验证。最后，模拟预报污染物持续渗漏条件下，地下热水对浅层地下冷水的影响。 经上述研究，得出以下研究成果: (1)川西高原地区地下热水主要沿断裂带呈带状分布，以鲜水河断裂带、甘孜—理塘断裂带和金沙江断裂带富集特征最为明显。地下热水的温度在25～97℃之间，以中温温泉为主，占总数的48.48％;pH值在5.2～9.2之间，以中性温泉为主，占总数的52.76％;矿化度在1.33～2898.1mg/L之间，淡矿泉数量略微占优，占总数的52.83％。 (2)川西地区水化学类型以HCO3-Na型水、HCO3-Na·Ca型水和HCO3·Cl-Na型水为主。其中HCO3-Na型水分布于川西所有县级市，HCO3-Na·Ca型水分布于川西大部分县级市，HCO3·Cl-Na型水分布于康定市。其中赋存于康定地区的HCO3·Cl-Na型水中K+、Na+、Cl-、SO42-、HCO3-和H2SiO3的含量相对较高，并且其中Na+、F-、Cl-、TDS和氨氮等多个指标超地下水Ⅲ类标准，所以HCO3·Cl-Na型水对川西地区水环境的影响相对较大。 (3)根据第三章水化学分析的结果，并结合温泉出露特征和地下热水开发利用现状，选取康定榆林宫地区为典型区进行研究分析，并采用单因子指数法和主成分分析法对该典型区的影响因子进行筛选，其结果表明典型区地下热水中氟化物和钠对该地区环境影响最大，故确定为该区域的特征影响因子，也将作为溶质运移模型的模拟特征因子。 (4)在非正常工况下，ZK01发生污染物泄漏，通过模拟预测可知地下热水进入浅层地下冷水中，随地下水渗流场向下游运移，地热水由于水动力作用对浅层地下水造成一定程度的污染。在持续渗漏的情景下，污染物在30天内沿正西方向扩散128m至榆林河。榆林河流速快、流量大，稀释作用强烈，阻止了污染物向深层地下水的进一步扩散;但由于本身被地热水污染，易造成较为严重的后果。 本论文通过对川西高原地区地下热水的分布规律和水化学特征的研究，分析地下热水开发对浅层地下冷水的影响，对以后地热水的合理开发利用和地下水水质保护提供重要依据。
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